[实用新型]一种波纹钢管涵洞填筑结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及涵洞管件填筑领域，具体涉及一种波纹钢管涵洞填筑结构。适用于公路建设中尤其是在山区公路和不良地质条件下波纹钢管涵洞建设的回填。

背景技术

随着山区公路建设的快速发展和钢材生产、加工工艺的进一步提高，波纹钢管涵洞由于具有受力性能好、适应性强、施工工期短、使用寿命长、行车舒适性好的特点，在国内外公路建设中尤其是在山区公路和不良地质条件下，正日益得到广泛的应用。

然而目前国内尚没有波纹钢管涵洞的施工规范，已建成或在建的波纹钢管涵洞基本仍参照圬工涵洞的方式填筑，或者仅进行略微改动，没有针对波纹钢管柔性管身的特点形成一套切实有效的填筑结构，不能满足波纹钢管填筑的需要。

圬工涵洞的基础主要有两种，一种采用混凝土或砌体等刚性基础，基础上面设置混凝土管座，其顶部弧形面与管身紧密贴合，使管节受力均匀。另一种做法是直接将圬工涵洞管身放在天然地基土，但要按照设计要求将管底土层夯压密实，并做成与管身弧度密贴的弧形管座，若管底土层承载力不符合设计要求，还应进行处理和加固。这两种做法都使得涵洞的基础刚性较大，而由于波纹钢管涵洞的管身为柔性材料且带有波纹形状，使用刚性基础会使波纹钢管管身与基础不能紧密贴合，不利于管身应力的均匀扩散，容易造成波纹钢管管身局部挤压破坏。而且两种填筑结构只重视波纹钢管管身下的基层材料，均未对管身两侧尤其是顶部的填筑材料提出要求，结构性回填区的范围太小。由于波纹钢管的管壁较薄，填筑材料的粒径过大易造成管壁磨损或挤压破坏，必须对紧贴管身的所有填筑材料做出严格要求。同时，由于波纹钢管是柔性材料，当管顶填土高度较小(<100cm)时，管顶上方不得使用重型压路机。

本实用新型的目的是针对波纹钢管涵洞实用新型一种地基基础及管身回填的填筑结构，使其具有经济实用、便于施工、有效保护管身的特点，能更好地发挥波纹钢管适应基础变形及不均匀沉降的优势。

实用新型内容

本实用新型的目的在于改变传统填筑结构刚性大、易损伤柔性管身、不适用于波纹钢管涵洞的现状，提供一种波纹钢管涵洞填筑结构。其结构简单、施工方便、适用性广，能很好地保护波纹钢管管壁不受破坏，并充分发挥波纹钢管材料的柔性优势。

本实用新型的目的可通过以下技术方案实现：

一种波纹钢管涵洞填筑结构，包括设置在地面上的路侧回填区，还包括设置在路侧回填区内的结构性回填区和设置在结构性回填区内的波纹钢管，且波纹钢管设置在砂垫层上，砂垫层的上表面与地面平齐，砂垫层上设置有与波纹钢管下部外形适配的凹陷，砂垫层设置在底基层上。

如上所述的结构性回填区包括依次叠放的填筑层，每个填筑层的厚度为20-50cm。

如上所述的底基层的底面设置有土工布。

如上所述的底基层从波纹钢管的最外侧向外延伸的距离大于2m。

如上所述的波纹钢管为圆形波纹管、椭圆波纹管或管拱式波纹管。

如上所述的管拱式波纹管的拱腋处下方的底基层设置有拱腋加固区。

如上所述的拱腋加固区的底宽大于0.2R_b/R_s，其中Rs为管拱式波纹管拱腋处的半径；R_b为管拱式波纹管管底处的半径。

如上所述的拱腋加固区的横截面为边坡为1:1的倒梯形。

如上所述的波纹钢管为单个或多个，砂垫层上设置有与波纹钢管数目对应的凹陷。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

(1)承载波纹钢管的砂垫层能更紧密贴合波纹钢管表面，使波纹钢管管壁受力均匀，避免波纹钢管局部应力过大而破坏，同时限制了与波纹钢管直接接触的填筑材料的粒径，有效防止大粒径石砾等坚硬残渣混在填筑材料里对波纹钢管的管壁造成划伤、磨损甚至刺穿。

(2)底基层能更有效地分布管底应力，充分发挥波纹钢管能适应不均匀沉降的优势。同时能改善沼泽淤泥等不良地质，防止波纹钢管沉降过大。

(3)管侧和顶部均设为结构性回填区，扩大的结构性回填区能有效保护柔性的波纹钢管，避免施工、压实和运营时波纹钢管的局部应力过大。

(4)管沟法施工的开挖边坡1：n₁和筑堤法施工的填筑边坡1：n₂根据现场土壤条件和填筑材料确定，保证边坡的稳定性即可。

(5)结构性回填区为边坡1：n₂的倒梯形，先将路基填筑至指定位置后再压实涵洞，有利于涵洞填筑材料的充分压实，结构性回填区的倒梯形正好对接路侧回填区的正梯形，可以有效提高填筑效率，缩短填筑时间。